Диссертация (1141588), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Сучетом сложности системы, проведение такого количества опытов фактическиневозможно. Для минимизации количества требуемых опытов и обеспечениянезависимостипараметров,применяемыхвматематическомаппарате,необходимо воспользоваться корреляцией параметров. Для этого потребуетсяпосчитать коэффициент парной корреляции между каждой парой параметров.Коэффициент парной корреляции характеризует связь между двумя случайнымивеличинами.Для вычисления коэффициента парной корреляции r используется формул:∑√∑гдеи̅̅̅∑(9)̅– две случайные величины;– число опытов, в которых они будут измеряться;текущий номер опыта;92̅̅– среднее арифметическое значение параметров, определяемыепо формулам:̅∑̅∑;(10).(11)Поскольку параметры являются качественными, требуется присвоитькаждому параметру необходимо числовое значение для расчетов.
Для этогоиспользуем метод экспертных оценок (табл.5). В опросе приняли участие десятьэкспертных групп, которым предлагалось выставить баллы по шкале от 1 до 6.Наиболее значимым параметром являлся параметр 6 баллов, а параметр, которыйбыл наименее значимым, был равен 1 баллу (рисунок 12). Общее число экспертовсоставило 55 человек. В группах было от 5 до 7 человек. В роли экспертоввыступали такие специалисты, как профессиональные строители с ученойстепенью, также среди них были заслуженные строители РФ и руководителикрупных строительных компаний.Назовем эти параметры:– скорость движения информационного потока в зависимости отструктуры управления строительной организации;– вид носителя информации (документации);–стандартизация информационного потока (далее – ИП);–достоверность (верификация) информационного потока (ИП);–безопасность (защищенность) ИП;–актуальность (своевременность) информационного потока (ИП);m1, m2,…,m10 – экспертные группы.Таблица 5.Баллы, поставленные группами экспертовm1m2m3m4m5m6m7m8m9m10211132111112321122249344532333353344444542556556565366266564663БаллыГистограмма параметров654210степень актуальности(своевременности) ИПстепень релевантности ИПстепень достоверности(верификации) ИПстепень стандартизацииинформационного потокавид носителя информации(документации)скорость движенияинформационного потокаРисунок 12.
Гистограмма параметров95Дляопределениякоэффициентапарнойкорреляцииподставляемстатистические данные из таблицы 6 в формулы 9; 10 и 11 (таблица 6). Далеенеобходимо значение коэффициента парной корреляции сравнить с табличным(критическим) значением . Для вычисления степени свободы используетсяформула:(12)где f – это число опытов, предусматривающих измерение параметров(общее число экспертных групп).При равенствеи уровне значимости, равном 0,05, табличноезначение составляет. В случае если расчетное значениекоэффициента парной корреляции представлено отношением, то этоотражает наличие корреляционной линейной связи между ними.Таблица 6.Парная корреляция входных параметров1-0,674-0,4910,0390,1090,214-0,67410,728-0,429-0,538-0,264-0,4910,7281-0,625-0,326-0,3850,039-0,429-0,62510,817-0,4140,109-0,538-0,3260,8171-0,5980,214-0,264-0,385-0,414-0,5981Из Таблицы 6 видно, что пары, образованные параметраминосителя документации (информации)) ипотока), а кроме тогопотока) и(вид(стандартизация информационного(достоверность (верификация) информационного(безопасность (защищенность) информационного потока), имеюткоэффициенты корреляции, превышающие табличное критическое значение.На этом основании группируем эти параметры в четыре группы входных96параметров, где:отражает величину скорости движения информационногопотока,находитсякотораястроительнойорганизации;взависимостипоказываетотвидструктурыуправленияносителя документации(информации), стандартизацию информационного потока;отображаетстепень достоверности (верификации) информационного потока, безопасность(защищенность) ИП;–актуальность (своевременность) информационногопотока.3.4.ГлавныйсмыслХод экспериментаэкспериментасостоитвтом,чтобыизменятьрассматриваемый объект, меняя его состояния из одного в другое, при этом,присваивая его параметрам разные значения, что позволит произвести анализполученных изменений откликов и выявить зависимости работы изучаемогообъекта, применяя исключительно количественные характеристики.В теории планирования эксперимента используется полипараметричныйэксперимент, суть которого заключается в том, что все параметры поконкретным правилам изменяются одновременно таким образом, чтобыобеспечить возможность выявить уровень влияния каждого параметра послеанализа результатов.Планирование эксперимента предусматривает создание математическихмоделей,получившихназваниемоделейрегрессионногоанализа(регрессионных моделей), также их называют уравнениями регрессии.
Оценкатаких моделей требует проведения регрессионного анализа, проводимого наоснове специального раздела математической статистики, в рамках которого97объединены практические методы, позволяющие проводить исследованиярегрессионной зависимости величин по статистическим данным [10].Регрессия – это зависимость среднего значения определенного параметраот другого или нескольких параметров. Модель регрессионного анализаподразумевает под собой зависимость отклика от количественных параметров иошибок наблюдения этого отклика.Допускается выбрать структуру регрессионной модели произвольнымобразом, но чаще для этого используют полиномиальные модели, задаваемыепараметрически.
[27-20]Ниже представлен общий вид полинома второй степени:∑∑∑где. [33]Существуетмножествоэкспериментальныхточекговоря,(иначепроведенных опытов), каждая из которых – это совокупность заданныхзначений параметров (В результате эксперимента получаютконкретное значение отклика , с помощью которого после подстановки в (13)получают одно уравнение для определения неизвестных коэффициентовПри проведении эксперимента коэффициенты.должны иметь полнуювзаимную независимость, что позволяет обеспечить ортогональность столбцов– необходимое свойство матрицы планирования эксперимента. Если суммапроизведений любых двух различных столбцов равняется 0, столбцы матрицысчитаютсяортогональными.Этопозволяетзначительноповыситьинформативность полученных данных, так как в этом случае каждыйкоэффициент регрессии получает смысл коэффициента влияния того или иногопараметра.Для описания математического аппарата обычно используют полиномывторого порядка, включающих квадратичные члены.98Отметим, что пространство, координатные оси которого являются осямисоответствующих параметров, называют факторным пространством.
В такомфакторномразмещатьсяпространстветочки,экспериментированиявисоответствиитакое[10]. Длясусловиямипространствоопределенияопытовназываетсятакойобластимогутобластьювыбираютминимальные и максимальные числовые значения каждого параметра. Следуетотметить, что область эксперимента не всегда охватывает всю возможнуюобласть определения параметров. Выбор зависит от поставленных передисследованием задач, а также от требуемой точности определения откликов,достижимой точности определения параметров. [27].Граничные значения параметровследует установить до проведенияэксперимента.
Средняя точка между граничными значениямиосновнымуровнем,приэтомсуществуетинтервалявляетсяварьирования,подразумевающий расстояние между основным уровнем и граничнымизначениями параметраВначале:производитсявыборинтервалаварьированиязначенияпараметров, а затем осуществляется кодирование на основе примененияследующей формулы:гдеВ результате кодирования на верхнем уровне значения параметровприобретают значения «+1», а на нижнем уровне – значения «-1» (Таблица 7).99Таблица 7.Варьирование параметров по уровнямУровниНижний уровеньОсновной уровеньВерхний уровень(«-1»)(«0»)(«+1»)ГруппыпараметровФункционально-Дивизионная илиПроектная структурадвижениялинейная,матричная структура- скорость движенияинформационлинейная- СкоростьИП наибольшаяного потока вструктуразависимостиСкоростьот структурыпрохожденияуправлениянизкая– скорость- прохождения ИПдопустимаяИПстроительнойорганизацииЭлектронныйБумажный носитель;Электронный иинформацииноситель;классификациябумажный носители;(документации),классификацияинформационныхклассификациястепеньинформационныхпотоков создана,информационныхстандартизациипотоков настандарты непотоков создана,информационногосоздана, стандартыразработаныстандартыпотокане разработаны- вид носителяразработаны ивведены в работуИП не проходитИП проходит черезИП проходит черездостоверностичерездополнительныедополнительные(верификации) ИП,дополнительныефильтры, но не нафильтры напостоянной основе;постоянной основе;конфиденциальнаяконфиденциальнаяконфиденциальнаяинформацияинформацияинформацияхранится «какхранится в закрытомхранится в закрытомпридется», бездоступе, бездоступе, сдополнительнойиспользованияиспользованиемзащитыспециализированного специализированного- степеньстепень безопасности фильтры;(защищенности) ИППО, уровень доступаПО, уровень доступарегламентированрегламентирован100УровниГруппыНижний уровеньОсновной уровеньВерхний уровень(«-1»)(«0»)(«+1»)параметровРегламентРегламентРегламентактуальностирассмотрениярассмотрениярассмотрения(своевременности)документов недокументовдокументовИП.разработан.разработан, но неразработан,применяется вутвержден иполной мере наприменяется напрактике.практике.- степеньДостижениеокрестностейточкиоптимумаобеспечиваетсяиспользованием линейных планов и метода градиентного поиска оптимума.Оптимальное решение в этой области может быть найдено путем перехода отлинейных моделей к моделям более высокого порядка – не менее, чемполиномам второй степени.